JP3061632B2

JP3061632B2 - 渦流量計の製造方法

Info

Publication number: JP3061632B2
Application number: JP2281613A
Authority: JP
Inventors: 豊稲田; 博史吉倉; 一政川崎; 政則池田; 弘二小池; 喜樹武井
Original assignee: トキコ株式会社
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 2000-07-10
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JPH04157322A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、渦流量計に係り、特に食品や超純水など
のクリーン流体や腐食性の流体の計測に用いて好適な渦
流量計の製造方法に関するものである。

［従来の技術］従来より、流量を測定する流量計として、渦流量計が
ある。

この渦流量計は、管路内に設けられた渦発生柱の下流
側にいわゆるカルマン渦列を発生させ、その渦の発生周
期に基づいて管路内を流れる流体の流量を測定するもの
である。

この種の渦流量計は、第４図に示すように、管路１
と、渦検出センサを組み込んだ渦発生柱２とから構成さ
れており、管路１に形成された渦発生柱取付孔３に渦発
生柱２を挿通させ、ついで管路１に形成された渦発生柱
取付穴４へ渦発生柱２の一端部を挿入することにより、
渦発生柱２を管路１内の流体の流れる方向と略直交する
位置に支持させた構造となっている。

なお、上記の渦流量計には、流量測定回路（図示略）
が設けられており、この流量測定回路が、渦発生柱２の
渦検出センサからの検出結果より渦の発生周期を検出し
て管路１内を流れる流体の流量を測定するようになって
いる。

また、特に、超純水、食品、薬品等のクリーン流体や
腐食性を有した流体の流量の測定を目的として管路１及
び渦発生柱２に耐腐食性の合金を使用したものがある。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上記渦流量計にあっては、それぞれ別々に
製作された管路１と渦発生柱２とを組み立てた構造であ
るので、多大な加工費及び組立費が必要であるばかり
か、管路１と渦発生柱２とのそれぞれの部材間の隙間に
シール構造を施さなければならないという問題があっ
た。

また、この構造の渦流量計をクリーン流体及び腐食性
を有した流体に適用させる場合には、管路１及び渦発生
柱２をそれぞれ耐腐食性に優れた高価な材料（耐腐食性
合金）によって製造しなければならずコストアップを招
くという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、信頼性に
優れ、かつ経済的に製造することの可能な渦流量計の製
造方法を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］第１の発明の渦流量計の製造方法は、管路と該管路内
に設けられた渦発生柱とを、金型に溶融樹脂を充填する
ことにより一体形成してなる渦流量計の製造方法であっ
て、前記管路と前記渦発生柱とを一体形成するための金
型は、前記管路の内周面と前記渦発生柱とを形成するた
め、前記渦発生柱が形成される部分を境に分割された一
対の渦発生柱形成用金型部分を有し、前記一対の渦発生
柱形成用金型部分のうち、少なくとも何れか一方の渦発
生柱形成用金型部分の対向面には渦発生柱成形溝部が形
成されてなり、前記一対の渦発生柱形成用金型部分同士
を付き合わせた状態において、前記金型内に管路形成用
空間部と渦発生柱形成用空間部とからなる空間部を形成
させ、当該空間部に前記溶融樹脂を充填し、該溶融樹脂
を冷却して硬化させることを特徴としている。

第２の発明の渦流量計の製造方法は、第１の発明の渦
流量計の製造方法において、前記一対の渦発生柱形成用
金型部分夫々の対向面には渦発生柱成形溝部が夫々形成
されていることを特徴としている。

［作用］第１の発明の渦流量計の製造方法によれば、一対の金
型同士を突き合わせた状態で、金型内に形成される管路
形成用空間部と渦発生柱形成用空間部とからなる空間部
に溶融樹脂を充填して冷却することにより、極めて容易
に樹脂によって一体形成された渦流量計を製造すること
ができ、渦流量計の生産性を大幅に向上させることがで
きる。また、耐腐食性に優れた樹脂を使用することによ
り、高クリーン性、高耐食性、高強度に優れた渦流量計
を得ることができる。

また、渦流量計本体の全てを樹脂によって一体に形成
することができるので、渦流量計本体の軽量化を図るこ
とができる。

第２の発明の渦流量計の製造方法によれば、金型同士
を突き合わせた際に、渦発生柱形成用金型部分同士の突
き合わせ箇所（対向面）が、管路と一体形成される渦発
生柱の端面位置から外されるので、この端面位置に突き
合わせ箇所（対向面）が配置されることによる渦発生柱
の上流側端面の緑部でのバリの発生をなくすことがで
き、カルマン渦列の正確な発生に重要な渦発生柱の上流
側端面の縁部を設計寸法通りに成形して、誤計測等の不
具合のない、極めて高精度な計測が可能な一体成形型流
量計を製造することができる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図によって説明する。

まず、本発明の渦流量計の構造を第１図及び第２図に
よって説明する。

図において、符号10は渦流量計本体である。この渦流
量計本体10は、流体の流れる管路11とカルマン渦列を生
成するための渦発生柱12とが一体に成形されたものであ
る。

そして、この渦流量計本体10の渦流発生柱12の下流側
における管路11には、その外周側に形成された穴部10a,
10aに超音波発信機13及び超音波受信機14が取り付けら
れている。そして、渦発生柱12の下流側にて、管路11内
に超音波発信機13より超音波を伝搬させて、この超音波
の伝搬特性が渦発生柱12によって流体中に生成されたカ
ルマン渦列の渦により変化されることを利用してカルマ
ン渦列の渦の発生周期を測定するようになっている。そ
して、この渦の発生周期から流体の流量を測定するよう
になっている。

そして、上記構造の渦流量計本体10は、それぞれ配管
30の間に配設されるようになっており、配管30のそれぞ
れの端部に設けられたフランジ31,31同士をボルト32,32
及びナット33,33等によって締め付けることにより、渦
流量計本体10をフランジ31,31同士の間に挟持して設置
するようになっている。

上記のような構造の渦流量計本体10によれば、管路11
と渦発生柱12とが一体に成形されているので、シール構
造の部分のない極めて信頼性の高い渦流量計とすること
ができる。

次に、上記のような構造の渦流量計の製造方法を第３
図によって説明する。

まず、渦流量計本体10を製造する金型の構造を説明す
る。

図において、符号21,22はそれぞれ金型である。これ
ら金型21、22は、それぞれ管路11の内周面からなる流路
と渦発生柱12とを形成するための渦発生柱形成用金型部
分を有しており、これら金型21、22の一対の渦発生柱形
成用金型部分の対向面21a,22aには、円周状の管路成形
溝部23,24が形成されている。そして、同対向面21a,22a
には、前記管路成形溝部23,24と略直交する位置に渦発
生柱成形溝部25,26が形成されている。

また、金型21には、その側面21bに、前記管路成形溝
部23と外部とに連通する射出孔27が形成されており、こ
の射出孔27からは、射出成型機31より溶融樹脂Ｊが供給
されるようになっている。

次に、上記構造の金型21,22による渦流量計本体10の
製造方法を説明する。

まず、それぞれの金型21,22のそれぞれの対向面21a,2
2aを突き合わせて支持する。

このようにすると、それぞれの金型21,22の管路成形
溝部23、24及び渦発生柱成形用金型部分の渦発生柱成形
溝部25,26からそれぞれ形成された管路形成用空間部と
渦発生柱形成用空間部とからなる空間部Ｋが形成され
る。

そして、この空間部Ｋへ金型21に形成された射出孔27
より射出成型機31から溶融樹脂Ｊを射出し、空間部Ｋへ
溶融樹脂Ｊを充填させる。

空間部Ｋに溶融樹脂Ｊが充填したら、この溶融樹脂Ｊ
を冷却して硬化させるべく金型21,22を冷却する。

そして、金型21,22が冷却されることにより溶融樹脂
Ｊが冷却して硬化したら、それぞれの金型21,22同士を
引き離し、空間部Ｋ内にて硬化した樹脂を取り出すこと
により、樹脂によって一体成形された渦流量計本体10を
得ることができる。

そして、上記の製造方法によって成形された渦流量計
本体へ超音波発信機13及び超音波受信機14を取り付ける
ことにより、超音波式の渦流量計が完成される。

上記のような製造方法によれば、一対の金型21、22同
士を突き合わせることにより、渦発生柱成形溝部25,26
が形成された渦発生柱形成用金型部分によって金型21、
22内に管路形成用空間部と渦発生柱形成用空間部とから
なる空間部Ｋを形成し、この空間部Ｋに溶融樹脂Ｊを射
出して冷却するだけで、極めて容易に樹脂によって一体
成形された渦流量計本体10を製造することができ、渦流
量計の生産性を大幅に向上させることができる。

また、渦流量計本体10の樹脂の材料として近年数多く
存在する耐腐食性、高強度性、良成形性を備えたエンジ
ニアリング・プラスチック（一例としてPEEK材等）を適
宜選択して使用することにより、高クリーン性、高耐食
性、高強度性に優れた渦流量計を得ることができる。

また、渦流量計本体10の全てを樹脂によって一体に成
形することができるので、渦流量計本体10の軽量化を計
ることができる。

また、金型21、22同士を突き合わせた際に、渦発生柱
形成用金型部分同士の突き合わせ部分が、管路11と一体
形成される渦発生柱12の端面位置から外されるので、こ
の端面に突き合わせ部分が配置されることによる渦発生
柱12の上流側端面の縁部でのバリの発生をなくすことが
でき、カルマン渦列の正確な発生に重要な渦発生柱12の
上流側端面の縁部を設計寸法通りに成形して、誤計測等
の不具合のない、極めて高精度な計測が可能な一体成形
型渦流量計本体10を有する渦流量計を製造することがで
きる。

なお、上記実施例の渦流量計本体の製造方法では、そ
れぞれの対向面21a,22aに渦発生柱成形溝部25,26を形成
した金型21,22を用いたが、渦発生柱成形溝部25,26は、
金型21,22のいすれか一方に形成されていれば良いこと
は勿論である。

［発明の効果］以上、説明したように本発明の渦流量計の製造方法に
よれば、下記の効果を得ることができる。

．一対の渦発生柱形成用金型部分同士を突き合わせた
状態で、金型内に管路形成用空間部と渦発生柱形成用空
間部とからなる空間部を形成し、この空間部へ溶融樹脂
を射出して冷却するだけで、極めて容易に渦流量計本体
を製造することができ、渦流量計の生産性を大幅に向上
させることができる。

このように、渦流量計本体の管路と渦発生柱とを一体
形成するので、従来のように、管路と渦発生柱とが別々
の部材より構成されたものと異なり、シール部が無く、
シール部の隙間等への測定流体あるいは異物の入り込み
等がない渦流量計を製造することができる。すなわち、
シール部の隙間ヘクリーン流体（牛乳、飲料水等の流
体）が入り込んで腐敗することがなく、極めて衛生的で
ありかつ信頼性の高い構造の渦流量計を製造することが
できる。

また、渦流量計本体の材料として近年数多く存在する
耐食性、高強度性、良成形性を備えたエンジニアリング
・プラスチック（一例としてPEEK材等）を適宜選択して
使用することにより、高クリーン性、高耐食性、高強度
に優れた渦流量計を得ることができる。

また、渦流量計本体の全てを樹脂によって一体に成形
することができるので、渦流量計本体の軽量化を図るこ
とができる。

．金型同士を突き合わせた際に、渦発生柱形成用金型
部分同士の突き合わせ箇所（対向面）が、管路と一体形
成される渦発生柱の端面位置から外されるので、この端
面位置に突き合わせ箇所が配置されることによる渦発生
柱の上流側端面の縁部でのバリの発生をなくすことがで
き、カルマン渦列の正確な発生に重要な渦発生柱の上流
側端面の縁部を設計寸法通りに成形して、誤計測等の不
具合のない、極めて高精度な計測が可能な一体成形型流
量計を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を説明する図
であって、第１図は本発明の渦流量計の一部を断面視し
た正面図、第２図は本発明の渦流量計の側断面図、第３
図は本発明の渦流量計の製造方法を説明する金型の断面
図である。また、第４図は渦流量計の従来例を説明する
渦流量計の側断面図である。 10……渦流量計本体、11……管路、12……渦発生柱、2
1,22……金型、21a,22a……対向面、23,24……管路成形
溝部、25,26……渦発生柱成形溝部、Ｊ……溶融樹脂、
Ｋ……空間部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田政則神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者小池弘二神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者武井喜樹神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (56)参考文献特公昭58−32335（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭58−32334（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭61−30694（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】管路と該管路内に設けられた渦発生柱と
を、金型に溶融樹脂を充填することにより一体形成して
なる渦流流量計の製造方法であって、前記管路と前記渦発生柱とを一体形成するための金型
は、前記管路の内周面と前記渦発発生柱とを形成するた
め、前記渦発生柱が形成される部分を境に分割された一
対の渦発生柱形成用金型部分を有し、前記一対の渦発生柱形成用金型部分のうち、少なくとも
何れか一方の渦発生柱形成用金型部分の対向面には渦発
生柱成形溝部が形成されてなり、前記一対の渦発生柱形成用金型部分同士を突き合わせた
状態において、前記金型内に管路形成用空間部と渦発生
柱形成用空間部とからなる空間部を形成させ、当該空間
部に前記溶融樹脂を充填し、該溶融樹脂を冷却して硬化
させることを特徴とする渦流量計の製造方法。
【請求項２】前記一対の渦発生柱形成用金型部分夫々の
対向面には渦発生柱成形溝部が夫々形成されていること
を特徴とする請求項１記載の渦流量計の製造方法。